美國國家科學(xué)基金會(huì) (NSF) 撥款23萬美金，研發(fā)電池3D打印技術(shù)

2023年1月，南極熊獲悉，夏威夷大學(xué)馬諾阿工程學(xué)院助理教授Tyler Ray獲得了國家科學(xué)基金會(huì) (NSF) 為期兩年、共計(jì)237,916 美元的資助，用于探索制造高容量電池的創(chuàng)新制造技術(shù)，例如3D打印。



這項(xiàng)研究旨在解決目前在生產(chǎn)硅納米顆粒電極時(shí)面臨的挑戰(zhàn)，這是一種很有前途的高容量電池材料，可應(yīng)用于電動(dòng)汽車、電力系統(tǒng)和醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)。通過此研究希望可以開發(fā)一種可擴(kuò)展且穩(wěn)健的硅納米顆粒電極制造方法，最終目標(biāo)是通過使用增材制造來推進(jìn)電池技術(shù)。


△Tyler Ray助理教授。

機(jī)械系助理教授Tyler Ray說：”目前迫切需要具有增強(qiáng)存儲(chǔ)容量的電池技術(shù)，我們很高興有機(jī)會(huì)探索使用增材制造來制造能夠滿足這種需求的材料。“該項(xiàng)目得到 NSF 的研究基礎(chǔ)設(shè)施改進(jìn) Track-4 EPSCoR 研究員計(jì)劃的支持，通過對(duì)國家主要私人、政府或?qū)W術(shù)研究中心的長期合作訪問來改變?cè)缙诼殬I(yè)研究人員的職業(yè)軌跡。

泰勒·雷 (Tyler Ray) 將參觀美國國家科學(xué)基金會(huì) (NSF) 支持的位于加州大學(xué)圣巴巴拉分校的材料研究實(shí)驗(yàn)室 (MRL)，該實(shí)驗(yàn)室是世界排名前五的材料研究機(jī)構(gòu)之一，將與材料科學(xué) Fred 和 Linda R. Wudl 講座教授 Ram Seshadri 特聘教授合作，在兩所大學(xué)之間建立長期的研究合作和培訓(xùn)機(jī)會(huì)，包括為本科生研究人員創(chuàng)建學(xué)生交流計(jì)劃。

Tyler Ray 說：“我們希望這筆贈(zèng)款提供的培訓(xùn)和合作機(jī)會(huì)不僅能使我們的團(tuán)隊(duì)受益，還能對(duì)夏威夷的下一代科學(xué)家和工程師產(chǎn)生持久影響，我們很高興有機(jī)會(huì)與 MRL 和 Seshadri 教授合作，并期待建立一個(gè)互惠互利的學(xué)生交流計(jì)劃，為我們的學(xué)生提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。”

電池技術(shù)中的增材制造技術(shù)已經(jīng)逐步發(fā)展，2022年12月，發(fā)電機(jī)領(lǐng)導(dǎo)者Generac Power Systems投資了增材制造 (AM)固體氧化物燃料電池 (SOFC)堆制造商WATT Fuel Cell，WATT 的1500W Imperium SOFC 系統(tǒng)獲得了ETL 認(rèn)證，該系統(tǒng)是燃料電池堆的最大發(fā)電機(jī)。ETL認(rèn)證是使用最廣泛的設(shè)備安全認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)之一，可以說，WATT 在擴(kuò)大其最強(qiáng)大系統(tǒng)的生產(chǎn)能力的道路上已經(jīng)跨過了一個(gè)關(guān)鍵門檻。



2022年7月，美國能源部 (DOE) 已向 Ampcera 和勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室 (LLNL) 提供了一筆大約 150 萬美元的資金。這筆資金將被用于資助開發(fā)制造3D結(jié)構(gòu)鋰電池陰極的無溶劑激光粉末床融合 (L-PBF) 增材制造技術(shù)，提高鋰電池的性能和能量密度，使其更加經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)。



國內(nèi)的電池產(chǎn)業(yè)化公司高能數(shù)造，希望通過3D打印技術(shù)替代傳統(tǒng)的電池制造工藝，利用自主研發(fā)的3D打印設(shè)備及電池材料3D打印技術(shù)直接打印出電池需要的正負(fù)極片。